Аппаратура и оборудование для газового анализа бурового

4 5 6 7 8 9 10

Раствора, керна и шлама

1. Общие требования

Газоаналитическая аппаратура и оборудование должны обеспечивать:

· непрерывную дегазацию части бурового раствора;

· транспортировку ГВС в станцию ГТИ для дальнейшего анализа;

· непрерывное определение содержания в выделенной ГВС метана, тяжелых углеводородов (С₂ - С₆) и суммы углеводородов;

· циклическое (с периодом не более 3 мин) покомпонентное определение углеводородов С₁ - С₅ с изомерами;

· эпизодическое (по мере отбора проб) определение удельного (на единицу объема) газосодержания углеводородных газов в образцах шлама, керна и бурового раствора после их термовакуумной дегазации. Дополнительно могут измеряться концентрации азота, кислорода, углекислого газа, водорода, сероводорода, гелия, аргона, паров воды.

Обязательным является наличие следующей аппаратуры:

· дегазатор непрерывного действия;

· система транспортировки и очистки газовоздушной смеси;

· суммарный газоанализатор для определения содержания горючих газов;

· покомпонентный газоанализатор циклического действия (хроматограф или масс-спектрометр);

· термовакуумный дегазатор эпизодического действия для полного извлечения газовой смеси из раствора, шлама и керна.

При этом должны выделяться следующие три вида систем:

1) Система обнаружения суммарного содержания горючих газов в буровом растворе, выходящем из скважины, состоящая из дегазатора непрерывного действия, транспортирующей линии, суммарного газоанализатора и вакуумного насоса.

Решаемые с помощью системы задачи:

· обнаружение выхода аномальной по газосодержанию пачки бурового раствора на устье скважины;

· оценка величины газосодержания горючих газов в буровом растворе.

Основные показатели назначения системы:

· время реакции системы на аномальное более чем в два раза увеличение газонасыщенности раствора (постоянная времени) - не более 5 мин;

· разрешающая способность по удельной газонасыщенности раствора - не более 0,02 см³/л.

2) Система циклического анализа покомпонентного состава газа.

Оборудование для циклического анализа газа, состоящее из дегазатора, транспортирующей линии, вакуумного насоса и компонентного газоанализатора с постоянным циклом анализа.

Решаемые задачи:

· выделение перспективных на нефть и газ объектов;

поинтервальная оценка характера насыщения вскрываемого при бурении разреза.

Основным требованием, предъявляемым к системе, является обеспечение выделения газовой аномалии, обусловленной поступлением газа за счет разбуривания продуктивного нефтяного или газового объекта, величина которой превышает уровень фоновой газонасыщенности не менее, чем в 2 раза.

Показатели назначения для этой системы определяются комплексным соотношением следующих параметров: скоростью проходки, диаметром скважины, расходом бурового раствора, величиной фоновой газонасыщенности, величиной газового фактора, пластовым давлением, дифференциальным давлением и рядом других факторов. Конкретные критерии и методики их определения рассматриваются в «Методическом руководстве по проведению геолого-технологических исследований».

3) Система анализа удельного газосодержания эпизодически отбираемых проб бурового раствора и шлама.

Оборудование для эпизодического анализа проб бурового раствора, шлама и керна состоит из термовакуумного дегазатора эпизодического действия и покомпонентного газоанализатора для анализа проб полученной газовой смеси (хроматограф или масс-спектрометр).

Решаемые задачи:

· оценка характера насыщения разреза по данным исследования шлама;

· калибровка непрерывно работающего дегазатора для определения степени его дегазации.

Основные требования:

· степень извлечения газовой смеси из бурового раствора, керна и шлама - не менее 90 %;

· время дегазации пробы раствора, керна или шлама - не более 15 минут;

· общее время анализа после отбора пробы - не более 30 минут.

Требования к аппаратуре и оборудованию, применяемому для

Газового анализа

1. Дегазатор для непрерывной дегазации бурового раствора

Дегазация осуществляется путем непрерывного извлечения газовой смеси из части потока бурового раствора на выходе из скважины.

Основными требованиями к дегазатору являются: постоянство степени дегазации (коэффициента дегазации) по всем углеводородным компонентам, насыщающим буровой раствор и высокие значения (не менее 30 % по отношению к ТВД) степени дегазации.

Тип дегазатора:

· основной - вихревой с прокачиванием части бурового раствора насосом через дегазатор с обеспечением постоянства расхода (не менее 0,2 л/с). Степень дегазации газа из раствора не менее 70 % (по отношению к ТВД).

· дополнительный - с принудительной дегазацией за счет использования дробления потока шнековыми и лопастными устройствами центробежного типа (как вариант - стандартизированный за рубежом аэрационный дегазатор).

2. Пневматическая линия для транспортировки газовоздушной смеси

Основные характеристики:

· Материал - с низкой сорбирующей способностью к тяжелым углеводородным компонентам (рекомендуется - фторопласт и другие несорбирующие пластмассы, нержавеющая сталь; применение полиэтилена запрещается).

· При температуре окружающей среды ниже + 5 °С рекомендуется применение обогреваемой пневмолинии, при этом ее температура не должна быть ниже температуры выходящего из скважины бурового раствора.

3. Суммарный газоанализатор

Измерение метана, тяжелых углеводородов (Т.У.) и суммарной концентрации углеводородных газов в газовоздушной смеси, извлеченной путем непрерывной дегазации из бурового раствора.

Единица измерения - % объемные.

Диапазон:

· 0,01 - 100 % объемных по метану;

· 0,01 - 20 % объемных по Т.У.;

Погрешность - не хуже ± 5 % относительных.

Принцип измерения - инфракрасный абсорбционный метод.

4. Покомпонентный газоанализатор

Циклическое измерение концентрации углеводородных газов с изомерами.

Диапазон измерений: 0,005 % - 20 % объемных;

Разрешение: 0,003 объемных %.

Погрешность - не хуже ± 5 % относительных.

Минимально обнаруживаемые соотношения компонентов: